|
Tahan artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lahteita, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolahteista.
Voit auttaa Wikipediaa lisaamalla artikkeliin
tarkistettavissa olevia
lahteita ja merkitsemalla ne
ohjeen
mukaan.
|
MRO suorittaa ilmajarrutusta, taiteilijan nakemys.
MRO laukaistiin Atlas V -kantoraketilla 12. elokuuta 2005.
Mars Reconnaissance Orbiter
(
MRO
) on
NASAn
kiertolaistyyppinen
Mars-luotain
. Se laukaistiin Maasta 12. elokuuta 2005, saapui Marsin kiertoradalle 10. maaliskuuta 2006
[1]
ja aloitti tieteelliset tehtavansa marraskuussa 2006, kun ilmajarrutus ja tekniset tarkistukset oli tehty. Luotaimen suunniteltiin aluksi tekevan mittauksia 25 kuukauden ajan, mutta se oli edelleen toiminnassa vuonna 2015.
Luotain on osa NASA:n
JPL
-keskuksen
Marsin
tutkimusohjelmaa. MRO on ensimmainen aerodynaamista jarrutusta hyodyntava Marsin kiertoradalle asettuva luotain. Tama vahentaa ajoaineen kulutusta ja pidentaa luotaimen toiminta-aikaa Marsin kiertoradalla.
MRO:n paatavoite on mitata Marsin vesivaroja.
[2]
Se myos kartoittaa laskeutumispaikkoja tuleville pinta-asemille ja jopa miehitettyja lentoja varten. Sen kamera pystyy erottamaan pinnalta jopa muutaman kymmenen sentin kokoisia kappaleita. Nain ollen se saattaa jopa loytaa
ESAn
Mars Express
-mission kuljettaman englantilaisen
Beagle 2
-laskeutujan, jonka laskeutuminen epaonnistui vuoden 2003 lopulla.
paivitettava
Luotaimen kehitystyo maksoi 416 miljoonaa
Yhdysvaltain dollaria
.
[3]
Sen sanotaan olevan suurin Marsiin lahetetty luotain, ja sen antennin avulla luotaimen on tarkoitus saavuttaa jopa 6
Mbit/s
tiedonsiirtonopeus Maahan.
Luotain laukaistiin
Atlas V
-
kantoraketilla
laukaistiin 12. elokuuta 2005 kello 14.43 Suomen aikaa (7.43 paikallista aikaa). Alkuperainen laukaisupaiva oli 9. elokuuta, mutta sita jouduttiin lykkaamaan raketissa ilmenneiden vikojen takia.
MRO:n tarkoitus on tehda alustavaa perustyota, jota hyodynnetaan NASAn myohemmissa Mars-ohjelmissa. Vuonna 2008
Phoenix
-laskeutuja laskeutui Marsin pinnalle, ja NASA kehittelee parhaillaan erittain kehittynytta
Mars Science Laboratory
-monkijaa, jonka ensimmainen laukaisutilaisuus on vuonna 2011. MRO:n huipputarkkojen instrumenttien avulla suunnittelijat voivat valita kummallekin tehtavalle parhaan mahdollisen laskeutumispaikan. MRO tulee toimimaan linkkiasemana, jonka kautta nama myohemmat tehtavat valittavat tietonsa Maahan. Lisaksi MRO pystyy avustamaan tulevia aluksia laskeutumisvaiheessa valittamalla kriittista navigaatiodataa.
- 30. huhtikuuta 2005 alus saapui laukaisualustalle.
- 9. elokuuta aikaisinta lahtoaikaa (10. elokuuta) paatettiin lykata Atlas V:n gyroskooppien luotettavuusongelmien vuoksi. Ongelmat ratkaistiin seuraavana paivana, ja uudeksi laukaisuajaksi annettiin 11. elokuuta klo 12:50
UTC
.
- 11. elokuuta saa viivastytti laukaisua, ja polttoainemittaristossa ilmenneet viat siirsivat laukaisun lopulta seuraavalle paivalle.
- 12. elokuuta klo 12:43 UTC: MRO laukaistaan avaruuteen. Lahto ja kiertoradalle siirtyminen tapahtuivat ilman ongelmia.
- 15. elokuuta: MARCIn kalibrointi ja testit.
- 27. elokuuta suoritettiin ensimmainen korjaus lentorataan. Poltto kesti 15 sekuntia; nopeus muuttui 7,8 m/s.
- 3. helmikuuta 2006 luotain aloitti lahestymisvaiheen.
- 10. maaliskuuta 2006 luotain suorittaa 27 minuutin jarrutuspolton ja asettuu hyvin elliptiselle radalle
[4]
- 5 kuukauden aikana luotain ilmajarruttaa Marsin kaasukehassa ja muuttaa kiertorataansa varsinaisiin tieteellisiin havaintoihin sopivaksi.
[4]
Kiertoradalle siirtyminen alkoi luotaimen ylitettya ensimmaista kertaa Marsin etelaisen pallonpuoliskon
10. maaliskuuta
vajaan 400 km:n korkeudella. Luotaimen kaikki kuusi paamoottoria paloivat 27 minuutin ajan, mika vahensi MRO:n nopeutta 2,9 km/s 1,9km/s.
Heliumia sisaltava painesailio oli odotettua kylmempi, minka vuoksi polttoainesailion paine jai 21 kPa (3 psi) odotettua alhaisemmaksi. Tama vahensi moottorin tehoa 2%. MRO kompensoi menetetyn tehon pidentamalla polttoaikaa 33 sekuntia. Luotaimen lopullinen nopeus Marsiin nahden oli vain 0,17 m/s aiottua nopeampi.
MRO:n laitteistot
MRO:n paamaarana on etsia todisteita vedesta seka tutkia Marsin ilmakehan ominaispiirteita ja geologiaa.
Luotaimen mukana on kuusi tieteellista laitetta, seka kaksi apulaitteistoa, jotka keraavat dataa luotaimen alijarjestelmista. Lisaksi on tarkoitus suorittaa kolme teknologiakoetta, joiden avulla esitellaan tulevien tehtavien mukaan asennettavaa tekniikkaa.
- Kamerat
- HiRISE
(High Resolution Imaging Science Experiment)
- CTX
(Context Camera)
- MARCI
(Mars Color Imager)
- Spektrometri
- CRISM
(Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars)
- Radiometri
- MCS
(Mars Climate Sounder)
- Tutka
- Tieteelliset apulaitteistot
- Teknologiakokeet
High Resolution Imaging Science Experiment
(
HiRISE
, "korkearesoluutioinen kuvauskoe") on kamera, joka muodostuu 0,5 metrin kokoisesta peilikaukoputkesta. Sen resoluutio on 1 mikro
radiaani
, eli se pystyy havaitsemaan metrin kokoisen kohteen 300 km:n etaisyydelta. Se tuottaa kuvia kolmella varialueella; sinivihrealla, punaisella ja infrapunan lahella.
HiRISEn avulla saadaan stereokuvia, joiden avulla alueen topografia voidaan mitata 0,25 metrin tarkkuudella. Naita kaytetaan mahdollisten laskeutumisalueiden kartoittamiseen. Myos yleiso voi esittaa kuvattavia kohteita.
[5]
[6]
Context Imager
eli
CTX
(”yleiskuvaaja”) tuottaa mustavalkokuvia, joiden pikseliresoluutio on kahdeksan metria. CTX on suunniteltu toimimaan yhdessa toisten kuvauslaitteiden kanssa, jotta tutkittavista alueista saadaan kayttokelpoiset yleiskuvat.
Mars Color Imager
|
CRISM
|
Mars Color Imager
(
MARCI
, "Marsin varikuvaaja") ottaa kuvia Marsista viisi nakyvalla ja kaksi ultravioletin valontaajuudella. MARCIn tiedoista luodaan kartta koko planeetasta, jonka avulla voidaan seurata muutoksia Marsin ilmastossa paivittaisella ja vuosien aikavalilla. Lisaksi laitteen avulla saadaan Marsista paivittaiset saaraportit.
Compact Reconnaissance Imaging Spectrometers for Mars
(
CRISM
, "Pieni tiedustelukuvausspektrometri") on spektrometri, joka toimii infrapunan ja nakyvan valon taajuuksilla. Sen tarkoituksena on tehda yksityiskohtaiset kartat Marsin pinnan mineraaleista. CRISMin resoluutio on 18 metria 300 kilometrin korkeudelta. Se toimii 400?4 050 nanometrin valisella alueella, josta se mittaa 560 kanavaa joista jokainen on 6,55 nanometrin levyinen.
Mars Climate Sounder
(
MCS
, "Mars-ilmastosondi") on yhdeksankanavainen spektrometri. Naista yksi toimii nakyvalla/lahes infrapunataajuudella (0,3?3,0 μm) ja kahdeksan toimii infrapunataajuuksilla (12?50 μm). Nama kaistat on valittu lampotilan, paineen, vesihoyryn ja polymaarien mittaamista varten.
Laite tarkkailee Marsin horisonttia ja jakaa sen pystysuoriin kaistaleisiin, joista tehdaan erilaisia mittauksia. Mittauksien perusteella saadaan paivittaiset saakartat, joista nahdaan lampotila, paine, kosteus ja polymaarat.
SHARAD
(
Shallow Subsurface Radar
, "Huokoisen pinnan tutka") on koe, jonka tarkoitus on selvittaa Marsin jaatikoiden sisaista rakennetta. Lisaksi tutkan avulla pyritaan saamaan planeetanlaajuista tietoa pinnanalaisista jaa-, kivi- seka vesikerroksista.
Taiteilijan nakemys MRO-luotaimesta skannaamassa Marsin pintaa SHARADin avulla.
SHARAD toimii 15 ja 25 MHz:n radiotaajuusalueilla. Sen erotustarkkuus on pystysuunnassa jopa 7 metria, ja signaali voi tunkeutua jopa kilometrin syvyyteen. Horisontaalinen erotustarkkuus on 0,3?3 km. SHARAD on suunniteltu toimimaan Mars Expressin MARSIS-tutkan kanssa, jolla on pienempi resoluutio mutta suurempi tunkeutumiskyky. Italian avaruusjarjesto ASI on valmistanut molemmat instrumentit.
MRO:n nopudessa tapahtuvista muutoksista voidaan paatella Marsin painovoimakentassa olevia pienia muutoksia. Luotaimen nopeus havaitaan radiosignaalin
dopplersiirtyman
avulla.
Orbiter
iin asennettujen herkkien kiihdytysmittarien avulla voidaan tehda havaintoja ilmakehan tiheydesta. NASAn tiedotteissa ei kerrota, kestaako koe koko tehtavan ajan vai ainoastaan ilmajarrutuksen ajan.
Electra
on ohjelmistopohjainen UHF-radio, jolla on tarkoitus pitaa yhteytta muihin luotaimiin niiden lahestynis- ja laskeutumisvaiheessa seka Marsissa toimiessa. Radion avulla voidaan muodostaa luotaimien valisia yhteyksia 1 kbps:n nopeuksista aina 2 Mbps asti. Lisaksi Electra tarjoaa doppler-tietojen keraamisen, tallennusmahdollisuuden seka huipputarkat ajastuspalvelut. Doppler-dataa voidaan kayttaa loppuvaiheen laskeutumispaikan maarittamisessa seka laskeutumisradan laskemisessa. Naiden tietojen avulla luotaimien ja monkijoiden sijainti voidaan maarittaa Marsin pinnalla erityisen tarkasti. Koska Electra on modeemitasolle asti maaritelty ohjelmisto, siihen voidaan paivittaa uusia modulaatio-, koodaus- ja protokollatoimintoja luotaimen kiertaessa Marsia.
Optical Navigation Camera
("Optinen navigointikamera") ottaa kuvia Marsin kuista
Phoboksesta
ja
Deimoksesta
, ja maarittelee luotaimen kiertoradan tahtien asennon perusteella. Tama ei ole tehtavan onnistumisen kannalta merkittavaa, mutta se otettiin mukaan, jotta sita voitaisiin hyodyntaa tulevissa tehtavissa. Optista navigointikameraa kokeiltiin onnistuneesti vuoden 2006 helmi- ja maaliskuussa.
Mars-luotaimien kokovertailutaulukko: MRO,
Mars Global Surveyor
ja
Mars Odyssey
.
Lockheed Martin
Space Systems suunnitteli ja rakensi avaruusaluksen ja asensi siihen sen tieteelliset instrumentit Denverissa. Instrumentit rakennettiin tehtavaa varten, ja niiden valmistamisen osallistuivat Arizonan yliopisto,
Johns Hopkinsin yliopiston
sovelletun fysiikan laboratorio, Italian avaruusjarjesto (
ASI
) Roomassa, Malin-yhtion avaruustiedelaitteita valmistava yksikko Kaliforniassa seka
JPL
.
Aluksen primaarirakenne on tehty paaosin kerroslevysta, jonka pintalevyt ovat hiilikuitukomposiittia ja ydin alumiinihunajakennoa.
Titaanista
valmistettu polttoainesailio on aluksen suurin osa.
- Kokonaispaino on alle 2 180 kg
- Kuivapaino (ilman polttoainetta) on alle 1 031 kg
Mars Reconnaissance Orbiterin aurinkopaneeli.
Mars Reconnaissance Orbiter saa kaiken
sahkovirtansa
kahdesta
aurinkopaneelista
. Kumpikin paneeli suunnataan kohti
Aurinkoa
itsenaisesti. Molempien paneelien mitat ovat 5,35 m × 2,53 m. Paneelin etupuolella on 3 744 aurinkokennoa yhteensa 9,5 m² verran. Erittain hyvan hyotysuhteen omaavat GaAs-aurinkokennot pystyvat muuttamaan yli 26 %
valosta
sahkoksi. Kennot on yhdistetty toisiinsa siten, etta ne tuottavat 32 voltin jannitteen. Marsin etaisyydella paneelit pystyvat tuottamaan yhteensa 2 kilo
watin
tehon (6 kW Maan kiertoradalla).
MRO kayttaa kahta uudelleenladattavaa NiMH-akkua silloin, kun aurinkokennot eivat osoita Aurinkoa kohti. Tallaisia tilanteita ovat mm. laukaisu, kiertoradalle asettuminen seka ilmajarrutus. Lisaksi Mars peittaa saannollisesti auringonvalon aluksen ollessa kiertoradalla. Kummassakin akussa on 50 Ah:n varastot. Luotain ei voi kayttaa koko kapasiteettia, silla jannite putoaa kun akkuja ladataan. Mikali jannite putoaa 20 voltin alle, tietokone lakkaa toimimasta. Siksi suunnitelman mukaan kapasiteetista voidaan hyodyntaa vain 40 %.
MRO pystyy valittamaan 3 kertaa enemman tietoa kuin kuvan muut luotaimet yhteensa.
Mars Reconnaissance Orbiterin paatietokoneena on 32-bittinen RAD750-prosessori, jossa on 10,4 miljoonaa transistoria ja joka toimii 133 MHz:n nopeudella. Tama prosessori on sateilynkestava versio
PowerPC
750:sta (eli G3-prosessorista), ja se kayttaa tarkoitukseen suunniteltua emolevya. RAD750 on RAD6000:n seuraaja.
Nykyaikaisiin prosessoreihin verrattuna nama lukemat voivat vaikuttaa alitehoisilta, mutta suoritin on poikkeuksellisen kestava ja vakaa, ja se pystyy toimimaan jopa keskella aurinkomyrskya.
Kayttojarjestelmana on
VxWorks
, johon on lisatty huomattavat maarat vikasietoprotokollia seka monitorointiominaisuuksia.
Tiedot tallennetaan 160 Gb:n (20 gigatavun) flashmuistiin, joka koostuu yli 700 256 Mb:n muistisirusta. Kapasiteetti ei ole suinkaan ylimitoitettu kasiteltavaan tietomaaraan nahden; yksi HiRISEn kuva voi vieda jopa 28 Gb.
Navigaatiojarjestelmat kertovat luotaimen sijainnin, kurssin ja asennon.
- 16 aurinkoanturia (joista 8 on varalla) on asennettu eri puolille luotainta. Antureiden tarkoitus on mitata Auringon sijaintia luotaimen asentoon nahden.
- Kahta tahdenseurantajarjestelmaa kaytetaan luotaimen asennon mittaamiseen. Jarjestelma muodostuu tavallisista digitaalikameroista, joiden avulla luokiteltujen tahtien sijainti kartoitetaan automaattisesti.
- Luotaimessa on kaksi
inertianmittausyksikkoa
(toinen varalla), jotka mittaavat aluksen liiketta. Kumpikin yksikko muodostuu kolmen kiihtyvyysmittarin ja kolmen laser
gyroskoopin
yhdistelmasta.
[7]
Luotaimessa on 1 175 litran polttoainesailio. Painetta saadellaan lisaamalla toisesta tankista paineistettua heliumkaasua. 70 % polttoaineesta kaytettiin kiertoradalle siirtymiseen.
MRO:n mukana on 20 rakettimoottoria. Kuusi suurta moottoria voivat kukin tuottaa 170
Newtonin
tyontovoiman; yhteensa niista saadaan 1 020 N, joka kaytetaan lahinna kiertoradalle siirtymiseen. Kuusi keskikokoista moottoria tuottavat kukin 22 N, mika kaytetaan korjausliikkeisiin kiertoradalle siirtymisessa. Lisaksi kahdeksan pienta moottoria tuottavat 0,9 N, jota kaytetaan asennon korjaamiseen luotaimen kiertaessa planeettaa.
Coloradon yliopiston tutkijaryhma loysi kesakuussa 2009 MRO:n HiRES-kameran kuvista muinaisen jarven jaanteet Marsin paivantasaajan lahelta. Jarvi oli arviolta 450 metria syva, 200 neliokilometrin laajuinen ja kuivui arviolta 3,4 miljardia vuotta sitten.
[8]
[9]
MRO:n pitka mittausaika on mahdollistanut Marsin vuodenaikojen havainnoinntia ja naihin liittyvan aktiivisuuden kuten polymyrskyjen, maanvyoryjen ja vaeltavien dyynien kuvaamisen.
[4]
Lisaksi MRO on havainnut tuoreita meteoriittikraattereita.
[4]